植物の遺伝子揺動を引き起こす環境因子の探索とその作用機作の解明

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ダリア(Dahlia variabilis)'結納'は赤白複色花を着生する品種であるが、環境因子によるメリステムへのエピジェネティックな作用の結果、同一のクローンを栽培しても品種本来の複色花弁ではなく赤単色あるいは白単色の花弁を生じることがある。本研究では'結納'を用いて、植物の表現型をエピジェネティックに制御する環境因子の特定、および環境因子が引き起こす遺伝子揺動メカニズムの解明を目的とする。これまでに花弁の白色部形成にDvCHS1およびDveHS2の同時的なPTGSが関与していることを明らかにしている。本年度は、冬季の栽培において赤単色花弁を著しく高い割合で生じる個体を見出し、R系統とした。R系統を栄養繁殖して開花させると、非常に高い割合で赤単色花弁を形成した。R系統の個体の中にはまれに複色花のみを開花する個体があり、その個体ではシュートのフラボノイドの蓄積が見られなかった。そこで、リン酸欠乏処理によりR系統から生じたフラボノイドを蓄積しない個体を選抜し、栄養繁殖して開花させると複色花のみを開花した。以上より、シュートにフラボノイドを蓄積しない個体は複色花を開花させること、およびシュートにフラボノイドを蓄積しない個体を選抜することで複色花のみを開花する個体を選抜できることが示唆された。また、DvCHS2のゲノム領域に関しては、Inverse PCRにより'結納'において1種類、CHSのPTGSを生じない'Michael J'において2種類の新規3'末端近傍ゲノム領域を単離した。